礦山自動(dòng)化發(fā)展中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用探討

【文章摘要】

經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展不斷推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用著各個(gè)領(lǐng)域，尤其是礦山自動(dòng)化發(fā)展領(lǐng)域。因此，本文就在采礦計(jì)劃編制、自動(dòng)化調(diào)度以及采礦全過(guò)程控制管理等過(guò)程中，提出了全面將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入礦山自動(dòng)化進(jìn)程中的必要性，且依據(jù)現(xiàn)階段礦山自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用情形，闡述了應(yīng)當(dāng)在往后的礦山發(fā)展過(guò)程中大力推廣計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】

礦山自動(dòng)化;計(jì)算機(jī)技術(shù);應(yīng)用

眾所周知，礦山企業(yè)要獲得最大化經(jīng)濟(jì)效益、提高自身的綜合實(shí)力，就務(wù)必要最大限度地配置自身企業(yè)內(nèi)部的所有資源，盡可能地展現(xiàn)最大效能。而計(jì)算機(jī)技術(shù)是新型的礦山科技，是能夠有效減少采礦工程成本且提高采礦生產(chǎn)過(guò)程安全性的關(guān)鍵性技術(shù)工具，目前其已經(jīng)被廣泛運(yùn)用至采礦工業(yè)的過(guò)程中。

1 在采礦計(jì)劃編制方面

所謂的采礦計(jì)劃編制，即是通過(guò)利用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建科學(xué)合理地礦山模型，且利用已經(jīng)搭建的礦山模型來(lái)協(xié)助企業(yè)管理層作出最有方案，最終讓礦山生產(chǎn)項(xiàng)目能夠具有較好的經(jīng)濟(jì)效果與社會(huì)效果。一般而言，較優(yōu)的采礦計(jì)劃是可以在準(zhǔn)確的時(shí)間、地點(diǎn)采到最能夠滿足經(jīng)濟(jì)效益要求的礦石質(zhì)量與數(shù)量，從而在采礦計(jì)劃的同時(shí)不斷推動(dòng)采礦企業(yè)的發(fā)展。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越演越烈的經(jīng)濟(jì)社會(huì)，對(duì)于采礦企業(yè)而言，具備一項(xiàng)行之有效的采礦計(jì)劃編制手段，是能夠在一定程度上確保礦山順利生產(chǎn)的?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、GIS等先進(jìn)技術(shù)，可以在一定程度上協(xié)助采礦管理層繼續(xù)認(rèn)識(shí)、解決繁雜的空間數(shù)據(jù)信息，除此以外如果礦山計(jì)劃、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃等層面上出現(xiàn)改動(dòng)之際，工作人員能夠通過(guò)這些優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)系統(tǒng)化地深入研究與分析，不斷推動(dòng)采礦計(jì)劃的編制進(jìn)度，從而在提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)促使企業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃。

目前，為了更進(jìn)一步地促進(jìn)采礦計(jì)劃的編制，專家先后開發(fā)研制了不少的數(shù)據(jù)模型與模擬技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)輔助地質(zhì)和地質(zhì)力學(xué)模型等，而且這些技術(shù)在加快采礦計(jì)劃編制的同時(shí)也推動(dòng)了礦山自動(dòng)化的發(fā)展。利用先進(jìn)的通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)促進(jìn)礦山采礦生產(chǎn)項(xiàng)目，使整個(gè)礦山生產(chǎn)全過(guò)程全面落實(shí)自動(dòng)化性能，而且此性能已在礦山領(lǐng)域發(fā)展，例如加拿大海蘭瓦利銅礦，其主要是按照電礦的具體方位與實(shí)際礦石數(shù)量質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息，以自動(dòng)化的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)改變礦山的采礦計(jì)劃，且及時(shí)地將更新以后的采礦計(jì)劃顯示在電礦司機(jī)室相關(guān)的屏幕上。

2 在自動(dòng)化調(diào)度方面

計(jì)算機(jī)技術(shù)的最優(yōu)性能是能夠在礦山采礦的自動(dòng)化調(diào)度方面發(fā)揮最大的效果影響。通過(guò)GPS來(lái)完成實(shí)時(shí)地定位控制與管理礦山采礦場(chǎng)地內(nèi)所有移動(dòng)形式的設(shè)施設(shè)備，選擇最優(yōu)的算法來(lái)安排汽車前往電鏟、礦堆等場(chǎng)所，最終就讓礦山采礦計(jì)劃的物料流與設(shè)施設(shè)備均能夠獲得最優(yōu)化的配置。伴隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的步伐，計(jì)算機(jī)技術(shù)在礦山自動(dòng)化調(diào)度項(xiàng)目中的應(yīng)用也在處于不斷推進(jìn)的過(guò)程，不僅讓汽車調(diào)度得到最大效能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)施設(shè)備定位、輸送采礦生產(chǎn)計(jì)劃等工作任務(wù)，比如美國(guó)磨礦采礦系統(tǒng)公司所研制開發(fā)出來(lái)的DISPATCH，目前其已經(jīng)發(fā)展成熟且被廣泛作為全過(guò)程落實(shí)采礦監(jiān)督管理的工具，所以也被稱為智能礦山，而且目前國(guó)內(nèi)不少大型的礦山企業(yè)都已經(jīng)將智能礦山當(dāng)作是采礦工程的管理工具，通過(guò)智能礦山來(lái)全面協(xié)助管理生產(chǎn)全過(guò)程。

3 在采礦過(guò)程控制方面

正常情況下，采礦企業(yè)要將最終決策轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)實(shí)踐，就必須要接觸采礦過(guò)程控制，例如設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行系統(tǒng)等，才能更有利于計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化推進(jìn)。首先，應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)模型、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或者生產(chǎn)方法進(jìn)行分析探究，了解與掌握礦山采礦過(guò)程的系統(tǒng)化知識(shí)，再者要使礦山采礦過(guò)程具備專業(yè)化規(guī)范化的系統(tǒng)設(shè)備，比如GIS、自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)等，從而更好地掌控設(shè)備位置、更快地落實(shí)計(jì)劃。采礦生產(chǎn)過(guò)程在具備了知識(shí)與設(shè)備系統(tǒng)之后，就能夠把高精確性的GPS作為根本的設(shè)備系統(tǒng)、設(shè)備位置定位與礦山采礦地圖的綜合型工具，利用自動(dòng)化調(diào)度來(lái)讓礦山采礦工作實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)督、控制、指揮，比如監(jiān)督挖掘機(jī)挖掘工作、實(shí)時(shí)定位炮孔鉆機(jī)的位置燈。只要礦山采礦工作一開始，該設(shè)備系統(tǒng)就能夠?qū)崟r(shí)地完成數(shù)據(jù)信息更新、公布礦山具體地圖，并且將已更新的數(shù)據(jù)信息傳送至網(wǎng)絡(luò)上，從而全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享目標(biāo)，除此以外該做法能夠有效地提升測(cè)量的精確性，取得最優(yōu)化的爆破與挖掘效益，減少出現(xiàn)貧化的可能性，促進(jìn)采礦生產(chǎn)計(jì)劃的快速完成，最終科學(xué)恰當(dāng)?shù)靥岣吡瞬傻V生產(chǎn)率。

有效地將設(shè)備系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)信息與采礦生產(chǎn)過(guò)程的工程成本相結(jié)合，可以更加靈活地將每一生產(chǎn)方案可能形成的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)形式表示的量化結(jié)果，比如汽車數(shù)量、工作實(shí)際時(shí)數(shù)等，從而使得不同的參數(shù)變化都能夠依據(jù)著不同的采礦生產(chǎn)方案，有利于礦山企業(yè)的決策者在滿足安全生產(chǎn)的同時(shí)作出最有利于經(jīng)濟(jì)效益提高的生產(chǎn)方案。通過(guò)一連串的設(shè)備系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能夠獲得采礦生產(chǎn)的單位成本、生產(chǎn)率等采礦指標(biāo)，然后再將上述指標(biāo)和公司事先制定的生產(chǎn)目標(biāo)相比，從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整整個(gè)采礦生產(chǎn)計(jì)劃。

采礦過(guò)程控制實(shí)際上是為了穩(wěn)定礦山生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的資源配置、最合理化的成本投入、最大化的經(jīng)濟(jì)效益，而為此就要充分運(yùn)用最小化函數(shù)。所謂的最小化函數(shù)，即是指在滿足施工人員生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)采礦安全計(jì)劃、保護(hù)環(huán)境等要求的前提下，使得礦山采礦全過(guò)程的工程成本最小。采礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)通過(guò)大容量式的礦山系統(tǒng)模型，有效地將約束編程與分析數(shù)學(xué)編程融合，減少數(shù)據(jù)模型偏大、計(jì)算過(guò)程繁雜、數(shù)據(jù)信息不精確等不足，從而計(jì)算出最優(yōu)化的解決方案。

目前計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛運(yùn)用至礦山企業(yè)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程的實(shí)情顯示：礦山自動(dòng)化屬于一項(xiàng)優(yōu)秀、繁雜的綜合型科技系統(tǒng)，它最關(guān)鍵的構(gòu)成因素是涉及全礦產(chǎn)范圍的數(shù)據(jù)信息收集設(shè)備系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備維護(hù)計(jì)劃等，這些因素都能夠逐一對(duì)礦山實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化產(chǎn)生不可缺少的影響。而且礦山企業(yè)要全面落實(shí)礦山自動(dòng)化項(xiàng)目，就必須配備實(shí)時(shí)更新的自動(dòng)化控制管理性能，即按照企業(yè)自身的變動(dòng)來(lái)更新礦山采礦計(jì)劃的信息，從而不斷讓礦山的生產(chǎn)產(chǎn)量不斷攀升?？偠灾V業(yè)界應(yīng)當(dāng)充分地推廣與運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，積極地鼓勵(lì)礦山企業(yè)深入開發(fā)技術(shù)，從而不斷將計(jì)算機(jī)技術(shù)與礦山自動(dòng)化有效地結(jié)合起來(lái)，不斷促進(jìn)礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張曉蘭，郭飛華.自動(dòng)化系統(tǒng)在選礦作業(yè)的應(yīng)用與實(shí)踐[J].采礦技術(shù). 2009（01）

[2]王豐雨，張覃，黃宋魏.我國(guó)選礦自動(dòng)化評(píng)述[J].國(guó)外金屬礦選礦. 2006（08）

[3]李曉嵐，曾云南.選礦自動(dòng)化技術(shù)的新進(jìn)展[J].金屬礦山. 2006（06）

[4]王琨，周源.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在礦業(yè)中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程. 2005（04）

【作者簡(jiǎn)介】

張博來(lái)（1980-），男，漢族，吉林長(zhǎng)春人，工程碩士，長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院，電氣工程師。